用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其包含主支撐表面(1)、測量裝置和控制系統(tǒng)，主支撐表面用于上肢的全部或一部分，測量裝置包含兩個推動構(gòu)件(2、3)，每一個推動構(gòu)件均被提供有位于與所述主表面(1)的平面平行且不同的平面中的支撐表面(20、30)，并且每一個推動構(gòu)件均被耦接至能夠產(chǎn)生與由人施加于所述支撐表面上的力有關(guān)的信號的力傳感器，控制系統(tǒng)被耦接至測量裝置，所述控制系統(tǒng)使計數(shù)每個支撐表面上的交替推動的次數(shù)成為可能。根據(jù)本發(fā)明，推動構(gòu)件(或鍵)(2、3)被螺釘固定在力傳感器上，并且每個力傳感器具有大約0.01％的精度。
【專利說明】用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及評估人的上肢的運(yùn)動技能的領(lǐng)域。
[0002] 更具體地，它需要檢測、測量、記錄以及處理與力和人的肌肉功能（特別是人的腕 和手指的彎曲/伸展功能的運(yùn)動技能）有關(guān)的測量值（或測量結(jié)果）。
[0003] 在診斷影響肌肉的病理（諸如肌病、神經(jīng)病學(xué)、風(fēng)濕病、創(chuàng)傷性病理、與年齡有關(guān) 的骨骼肌減少癥）的情況下，評估肌肉能力是特別令人關(guān)注的。有利地，這種評估使評估醫(yī) 治或介入的療效成為可能；在上文中所指出的運(yùn)動技能的測量是這類評估的首要環(huán)節(jié)。

【背景技術(shù)】
[0004] 在文件FR 2961086中，公開了一種用于評估人的上肢的運(yùn)動技能的設(shè)備，該設(shè)備 包含擱板、用于測量的模塊和兩個推動按鈕（鍵），其中擱板提供有溝槽，用于測量的模塊 可沿著溝槽以平移的方式移動，每一個推動按鈕（鍵）均具有相對于擱板表面不同且可變 的高度的支撐表面，并且每一個推動按鈕（鍵）均被耦接至能夠產(chǎn)生與按壓按鈕的人的力 相關(guān)的信號的力傳感器；而且，控制系統(tǒng)被耦接至用于測量的模塊，并且它包含由人在每一 個鍵上執(zhí)行的動作的計數(shù)器以及允許倒計時的嵌入式且可編程的精密計時器。
[0005] 該設(shè)備在給定的時間量中執(zhí)行分配給它的基本功能，即檢測并計數(shù)人的一個或若 干個手指在延伸越過擱板的表面的每一個鍵上的顯著推動。換句話說，該設(shè)備使評估人的 手腕和手指的彎曲/伸展技能以及測量這些運(yùn)動隨著時間的速度成為可能。
[0006] 然而，該設(shè)備缺少檢測的敏感性，特別是當(dāng)涉及遭受神經(jīng)肌肉紊亂折磨的人時。在 這些情況下，該設(shè)備不能檢測到由患者所執(zhí)行的太弱的推動，患者的肌肉強(qiáng)度可能太弱以 致于不能由該設(shè)備檢測。
[0007] 這種已知設(shè)備的另一缺點在于每個鍵與相關(guān)聯(lián)的放置在正下方的傳感器之間的 接觸。這種接觸是不可靠的，因為每個鍵經(jīng)由重力擱在傳感器上。在設(shè)備的任何振動、碰撞 或移動的情況下，接觸被干擾，這會使測量失真。此外，實質(zhì)性摩擦引起接觸的零件的磨損 與損傷，這會干擾檢測閾值的設(shè)定。
[0008] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，標(biāo)題為 "A device for testing the intrinsic muscles of the hand(用于測量手的內(nèi)在肌的設(shè)備）"的文章 （Journal of Hand therapy (手治療雜志）， 2007年10月，第345-350頁）也是已知的，其公開了意圖評估手指相互遠(yuǎn)離的技能的設(shè)備。 特別地，該設(shè)備包含用于嵌入每個手指的凹槽，其中每個凹槽能夠沿著被提供用于這個目 的的溝槽滑動。該設(shè)備的目標(biāo)因此不同于本發(fā)明以及所實施的裝置的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，并且特別提出了在上文中提到的類型的設(shè) 備，該設(shè)備特別允許測量的更大精度以及更大可靠性。
[0010] 為此，提出了一種用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其包含主支撐表面、 測量裝置和控制系統(tǒng)，主支撐表面用于上肢的全部或一部分，測量裝置包含兩個推動構(gòu)件， 每一個推動構(gòu)件均被提供有位于與所述主表面的平面平行且不同的平面中的支撐表面，并 且每一個均被耦接至能夠產(chǎn)生與由人施加于所述支撐表面上的力有關(guān)的信號的力傳感器， 控制系統(tǒng)被耦接至測量裝置，所述控制系統(tǒng)使計數(shù)每個支撐表面上的交替推動的次數(shù)成為 可能。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所述推動構(gòu)件被螺釘固定在力傳感器上，占據(jù)主支撐表 面上的固定位置，被確定為根據(jù)在所述表面上的適當(dāng)位置的肢體的縱向大體上對齊，并且 每個力傳感器具有大約〇· 01 %的精度。
[0012] 因此在每個鍵與相關(guān)聯(lián)的傳感器之間避免了摩擦、間隙（play)以及所有其他相 對運(yùn)動。測量的可靠性和精度被極大地改善。
[0013] 有利地，每個力傳感器具有可調(diào)整的檢測閾值，閾值的最小值是10g的數(shù)值。有利 地，這種選擇使處理與非常虛弱的人有關(guān)的測量成為可能。
[0014] 感興趣地，測量的可靠性被極大地改善，因為鍵實際上不再對振動和/或其他不 平穩(wěn)以及設(shè)備或設(shè)備被設(shè)置在其上的支撐物的不期望的移動敏感。
[0015] 有利地，控制系統(tǒng)包含用于調(diào)整傳感器的至少一個敏感性閾值的裝置。因此，使用 者可以容易地使測量適合于所考慮的每種情況。優(yōu)選地，選擇三個閾值。
[0016] 優(yōu)選地，用于調(diào)整至少一個閾值的裝置被集成到設(shè)備內(nèi)。
[0017] 此外，設(shè)備包含用于將測量值傳遞至至少一個用于存儲或處理所述測量值的外部 裝置的裝置。這些用于傳遞的裝置可以是有線的或無線的。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述主支撐表面是平坦支撐物的一部分，平坦支撐物 由至少一個第一元件構(gòu)成，并且能夠集成測量裝置和/或控制系統(tǒng)。
[0019] 此外，平坦支撐物可以包括第二元件，第二元件可以如下的方式與第一元件并列， 即以增加主支撐表面的方式。這尤其使設(shè)備的尺寸適合于人的肢體（前臂、腕、手）成為可 能。
[0020] 感興趣地，平坦支撐物由具有低密度的材料（諸如聚乙烯泡沫）構(gòu)成。減少設(shè)備 的重量便于其運(yùn)輸及其操作。
[0021] 此外，所選材料允許將期望的技術(shù)與設(shè)備的整體美學(xué)相結(jié)合的各種各樣的形狀。
[0022] 設(shè)備還包含用于顯示記錄的動作的次數(shù)和/或自第一系列動作以后逝去或剩余 的時間的裝置。優(yōu)選地，用于顯示的裝置被集成到支撐物內(nèi)；例如，它可以與支撐物的主表 面齊平，以便構(gòu)成功能美學(xué)單元。
[0023] 有利地，推動構(gòu)件的所述支撐表面被布置在彼此相等或不同的高度處。設(shè)定高度 容易且非常有利。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 當(dāng)參照附圖閱讀以下描述時，本發(fā)明的其他特征、細(xì)節(jié)以及優(yōu)點將是顯而易見的， 附圖示出了：
[0025] -圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的設(shè)備的立體圖；
[0026] -圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的設(shè)備的另一立體圖；
[0027] -圖3是設(shè)備根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的局部頂視圖；以及
[0028] -圖4是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的側(cè)視圖。
[0029] 為了增加清晰性，在所有附圖上面，相同或相似的元件標(biāo)有完全相同的參考符號。

【具體實施方式】
[0030] 根據(jù)圖1中的視圖，根據(jù)本發(fā)明的用于評估的設(shè)備包含主支撐表面1，其在這里具 有大致矩形形狀，并且用作對人的上肢（即其前臂和其腕）的全部或一部分的支撐。在此 主支撐表面1處以及其上面開始，第一 2和第二3推動構(gòu)件（或鍵）被提供，并且延伸越過 所述支撐表面1。每個構(gòu)件因此具有位于與主支撐表面1的平面平行且不同的平面中的支 撐表面20、30。而且，每個推動構(gòu)件與能夠產(chǎn)生表示由人在每個推動構(gòu)件2、3的支撐表面 20、30上施加的力的信號的力傳感器耦接。而且，提供了具體耦接力傳感器的控制系統(tǒng)，以 便收集、格式化以及處理來自傳感器的信號。
[0031] 感興趣地，以這樣的方式選擇傳感器，即以具有非常低的敏感性的方式，例如具有 10g或30g或50g的數(shù)值。因此可能的是，不僅檢測非常低的力而且能夠作出調(diào)整以便使測 量的敏感性適合于所測試的對象。
[0032] 與鍵2、3本身有關(guān)，它們優(yōu)選具有圓形形狀的支撐表面20、30 ;有利地，它們被螺 釘固定到布置在正下方的每個力傳感器上。當(dāng)然，可移動的固定件而且傳感器上的剛性的 鍵2、3是有利的，以便能夠在每個傳感器上如實地報道鍵2、3上的作用力。這因此使改善 測量的可靠性成為可能。
[0033] 而且，每個傳感器的特征在于大約0. 01 %的精度，以便具有在傳感器上每個作用 力的非常準(zhǔn)確的報道。為了圖示說明的目的，所選的傳感器是注冊商標(biāo)SCAIME的稱重傳感 器（參考AQ10)。
[0034] 推動構(gòu)件2、3因此被布置在主表面1的固定的且給定的位置，并且它們根據(jù)所述 主表面1的長度對齊。重要的是，它們根據(jù)布置在所述主表面1上的肢體（前臂）縱向方 向大體上對齊。如果需要，視覺標(biāo)記可以被提供在主表面上，以便示出前臂的適當(dāng)定位；還 可以提供諸如帶的裝置，不僅以便定位，而且以便保持前臂。
[0035] 推動構(gòu)件更優(yōu)選具有圓形形狀，并且它們在其周邊上被一種從主表面1升起的圓 形框架圍繞。有利地，框架與主表面1 一起模制，并且提供呈圓形的且不易碎的接合表面， 以便使用者的手指不會碰撞具有鋒利邊緣的表面。
[0036] 有利地，推動構(gòu)件2、3的支撐表面20、30可以以與主支撐表面1不同的高度布置。 而且，推動構(gòu)件（或鍵）2、3可以不同地延伸越過支撐表面1。優(yōu)選地，遠(yuǎn)端鍵2(相距患者 最遠(yuǎn)）高于近端鍵3。這使患者進(jìn)行要求其手指和腕的伸肌的手與腕的升起運(yùn)動成為可能。 為了圖示說明的目的，近端鍵3被布置在相距主表面1的1. 5cm處，而遠(yuǎn)端鍵2可以被布置 在相距主表面1的2. 5cm或3. 5cm處。當(dāng)然，遠(yuǎn)端鍵2可以被布置在相距主表面1的1. 5cm 處。可以提供并選擇其他高度值，以便增加或相反簡化患者的肌肉工作載荷。本發(fā)明的框 架中使用的鍵與相關(guān)聯(lián)的傳感器之間的螺紋連接使容易地且準(zhǔn)確地調(diào)整鍵2、3中的至少 一個的高度成為可能。
[0037] 而且，相關(guān)聯(lián)的軟件使"管理"鍵上的推動順序成為可能：因此試圖檢查使用者交 替地推動鍵2、3。否則，軟件停止計數(shù)，即記錄測量值的過程。
[0038] 控制系統(tǒng)（未示出）包含用于調(diào)整傳感器的至少一個敏感性閾值的裝置。該特征 使設(shè)備適合于必須被評估的人成為可能。優(yōu)選地，該調(diào)整裝置被集成到設(shè)備的主體內(nèi)。桿、 控制按鈕或敏感鍵允許使用者顯示所選的敏感性閾值。優(yōu)選地，三個敏感性閾值是可用的， 即"高"、"中" "低"。使用者按其方便并根據(jù)所考慮的情況從這些中的一個選擇。
[0039] 例如，測量與由使用者在給定逝去的時間內(nèi)連續(xù)在鍵2、3中的每一個上的進(jìn)行的 推動次數(shù)有關(guān)。這里，一方面，這涉及計數(shù)并且記錄推動的次數(shù)，而另一方面，涉及使精密計 時器與該操作相關(guān)聯(lián)。這種測試本身是已知的；本發(fā)明構(gòu)成這些測量的顯著改善，特別是關(guān) 于可靠性和敏感性。
[0040] 如在附圖中所能看見的，主支撐表面1是平坦支撐物的一部分和/或被固定在平 坦支撐物上，平坦支撐物由至少一個能夠容納測量裝置和/或控制系統(tǒng)的第一元件10構(gòu) 成。例如，第一元件10由密度低的聚乙烯泡沫制成?？梢允褂镁埘０?、聚丙烯基的材料而不 脫離本發(fā)明的范圍。為了圖示說明的目的，成功選擇具有密度等于45kg/m 3的Plastazote 泡沫。
[0041] 支撐物的第一元件10可以具有多種多樣的且可更改的形狀。為了防礙和/或易 于運(yùn)輸?shù)脑?，可以提供能夠與第一元件10并列的第二元件11。圖3示出了可能的并列， 這使延伸主支撐表面1并且使它適合于人（成人，小孩）的形態(tài)成為可能?；蛟S可以提供 布置在前2個元件的延伸部分中的第三元件12。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將根據(jù)由被評估的患者 的形態(tài)所強(qiáng)加的尺寸限制來選擇。
[0042] 蓋5 ;51、52可以覆蓋并保護(hù)提供有鍵2、3的主支撐表面1。對于可以是單件5 (圖 1)或由若干部分51、52(圖2)組成的蓋，可以考慮任何形狀、材料。因此，可以針對支撐物 10的一部分以及針對蓋5 ;51、52的一部分設(shè)計、構(gòu)成運(yùn)輸外殼。此外，蓋5的形狀因此可以 在測量期間用作第二支撐元件11。構(gòu)成蓋5的第二部分52的第三支撐元件12也是如此。 蓋5和/或每個構(gòu)成部分51、52由此具有兩個功能：在設(shè)備的運(yùn)輸和/或存儲期間進(jìn)行保 護(hù)；在測量期間延伸第一元件10。
[0043] 而且，提供了優(yōu)選被集成到支撐物的第一元件10內(nèi)的用于顯示的裝置4。它可以 包含用于顯示推動（或動作）次數(shù)的模塊41、用于顯示自給定的時刻以后逝去或自上一系 列動作以后剩余的時間的模塊42;均具有給定功能性（敏感性閾值、功率等）的可以是顯 示器的一部分的燈光指示器；均對應(yīng)于例如鍵2、3的敏感性閾值或水平的一個或若干個燈 光指示器43。這些顯示器將會由本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行選擇，以便根據(jù)需要適應(yīng)根據(jù)本發(fā) 明的設(shè)備。如特別是在圖1、2和3所能看見的，用于顯示的模塊4具有透明表面，該透明表 面位于與主支撐表面1相同的平面中，因此被完全集成到平坦支撐物10中。
[0044] 由于特定優(yōu)選的內(nèi)置軟件，調(diào)整有限數(shù)量的敏感性閾值是可能的；這因此使測量 適合于希望評估的人的運(yùn)動技能成為可能。
[0045] 提供了用于連接以及用于傳遞測量值的裝置，其可見于圖4。例如，連接可以是有 線的RS232類型或是無線的。它們使將根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備連接至用于計算、觀察、維持等的 裝置或其他裝置成為可能。USB端口可以提供在設(shè)備的前面上。例如，它能夠被用來更新內(nèi) 置軟件。
【權(quán)利要求】
1. 用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其包含主支撐表面（1)、測量裝置和控 制系統(tǒng)，所述主支撐表面（1)用于上肢的全部或一部分，所述測量裝置包含兩個推動構(gòu)件 (2、3)，每一個推動構(gòu)件均被提供有位于與所述主表面（1)的平面平行且不同的平面中的 支撐表面（20、30)，并且每一個推動構(gòu)件均被耦接至能夠產(chǎn)生與由所述人施加于所述支撐 表面上的力有關(guān)的信號的力傳感器，所述控制系統(tǒng)被耦接至所述測量裝置，所述控制系統(tǒng) 使計數(shù)每個支撐表面（20、30)上的交替推動的次數(shù)成為可能， 其特征在于：所述推動構(gòu)件（2、3)被螺釘固定在所述力傳感器上，占據(jù)所述主支撐表 面（1)上的固定位置，被確定為根據(jù)在所述表面上的適當(dāng)位置的所述肢體的縱向方向大體 上對齊，并且其中每個力傳感器具有大約0. 01 %的精度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特征在于：每 個力傳感器具有可調(diào)整的檢測閾值，所述閾值的最小值是l〇g的數(shù)值。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特 征在于：所述控制系統(tǒng)包含用于調(diào)整所述傳感器的至少一個敏感性閾值的裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特征在于：用 于調(diào)整的所述裝置被集成到所述設(shè)備內(nèi)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特 征在于：它包含用于將測量值傳遞至至少一個用于存儲或用于處理所述測量值的外部裝置 的裝置。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特 征在于：所述主支撐表面（1)是平坦支撐物的一部分，所述平坦支撐物由至少一個第一元 件（10)構(gòu)成，并且能夠集成所述測量裝置和/或所述控制系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特征在于：所 述平坦支撐物包含第二元件（20)，所述第二元件（20)可以以增加所述主支撐表面的方式 與所述第一元件（10)并列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特征在于：所 述平坦支撐物（10、20)由具有低密度的材料構(gòu)成，如聚乙烯泡沫。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其特 征在于：它還包含用于顯示記錄的動作的次數(shù)和/或自第一系列動作以后逝去或剩余的時 間的裝置（4)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其 特征在于：用于顯示的所述裝置（4)被集成到所述支撐物（10、20)內(nèi)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于評估人的上肢的遠(yuǎn)端運(yùn)動技能的設(shè)備，其 特征在于：所述推動構(gòu)件（2、3)的所述支撐表面（20、30)被布置在彼此相等或不同的高度 處。
【文檔編號】A61B5/22GK104159515SQ201380010114
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月21日
【發(fā)明者】J-Y·霍格瑞爾, L·瑟維斯, A·卡諾, T·沃特 申請人:肌學(xué)協(xié)會研究所